測量學的基本知識2012

會計學1測量學的基本知識20122、地球的形狀（1）地球的自然表面不規(guī)則曲面平均半徑6371km

珠峰8844.43m，馬里亞那海溝11022m，海洋71%第1頁/共40頁第2頁/共40頁（2）大地水準面液體受重力而形成的靜止表面稱為水準面。同一水準面上的重力位處處相等；同一水準面上任一點的鉛垂線都與水準面相正交。與平靜的平均海水面相重合、并延伸通過陸地而形成的封閉曲面稱為大地水準面大地水準面包圍的形體稱為大地體(Geoid)第3頁/共40頁第4頁/共40頁3、地球的大?。?）

參考橢球體一個與大地水準面非常接近的旋轉橢球體來代替地球的形狀和大小，稱為參考橢球體。參考橢球體面處處與法線垂直，參考橢球體的形狀和大小取決于a、b、α。第5頁/共40頁（1）

參考橢球體一個與大地水準面非常接近的旋轉橢球體來代替地球的形狀和大小，稱為參考橢球體。參考橢球體面處處與法線垂直，參考橢球體的形狀和大小取決于a、b、α。第6頁/共40頁配合最佳的參考橢球面

大地水準面大地水準面差距N第7頁/共40頁橢球名稱年代長半軸a/m扁率f附注德蘭布爾180063756531:334.0法國白塞1551:299.1528128德國克拉克188063782491:293.459英國海福特190963783881:297.0美國克拉索夫斯基194063782451:298.3前蘇聯1980年大地測量參考系統197963781401:298.257IUGG第17屆大會推薦值WGS-84系統198463781371:298.257223563美國國防部制圖局（DMA）（2）地球橢球體的元素值第8頁/共40頁

我國所采用的參考橢球有：新中國成立前的海福特橢球；新中國成立初期的克拉索夫斯基橢球。1978年我國根據自己實測的天文大地資料推算出適合本地區(qū)的地球橢球參數，從而建立了1980西安大地坐標系，并將大地原點設于陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)。第9頁/共40頁（3）橢球定位

確定地球橢球與大地體的相關位置的過程。其目的是使地球橢球面的局部與某一地區(qū)的大地水準面實現最佳擬合。

第10頁/共40頁（4）我國坐標系的使用情況1954年北京坐標系選用克拉索夫斯基橢球元素

a=6378245m,α=1:298.3與蘇聯1942年坐標系聯測1980年國家坐標系選用IUGG推薦的橢球元素

a=6378140m,α=1:298.257原點在陜西涇陽縣永樂鎮(zhèn)第11頁/共40頁第12頁/共40頁

2000國家大地測量坐標系（CGCS2000-ChineseGeodeticCoordinateSystem2000,2008年7月1日啟用）選用IUGG推薦的橢球元素a=63781137m,α=1:298.257

第13頁/共40頁二、地面點位置的確定1、地面點的平面位置（1）地理位置子午面------地球上任一點的鉛垂線與地軸所組成的平面。經度-------所在的子午面與首子午面（過英國格林尼治天文臺）的夾角l第14頁/共40頁緯度-------所在點的鉛垂線與赤道平面之間的夾角。B第15頁/共40頁（2）地理坐標

a、天文坐標：又稱為天文地理坐標，表示地面點在大地水準面上的位置，用天文經度和天文緯度表示。大地水準面和鉛垂線是天文地理坐標系的主要面和線第16頁/共40頁第17頁/共40頁

b、大地坐標：又稱為大地地理坐標，是表示地面點在旋轉橢球面上的位置，用大地經度和大地緯度表示。大地地理坐標系是建立在地球橢球面上的坐標系。地球橢球面和法線是大地地理坐標系的主要面和線地面點的大地坐標是它沿法線在地球橢球面上投影點的經度L和緯度B第18頁/共40頁第19頁/共40頁（3）高斯平面直角坐標為了簡化計算，要將（橢）球面上的元素歸算（投影）到平面上。所謂投影就是建立起（橢）球面上的點與平面上的點一一對應的數學關系。地圖投影學就是研究這個問題的學科，是數學也是地理學的一個分支學科?；绢愋陀校簣A錐投影，圓柱投影，平面投影，任意投影等。第20頁/共40頁A、高斯投影是等角橫切橢圓柱投影。

等角投影就是正形投影。所謂，正形投影，就是在極小的區(qū)域內橢球面上的圖形投影后保持形狀相似。即投影后角度不變形。第21頁/共40頁NSO中央子午線KK′LL′母線母線第22頁/共40頁第23頁/共40頁B、投影帶的劃分投影帶的劃分高斯投影除中央經線無變形外，離中央經線愈遠變形就愈大，為了控制變形的大小而采用分帶投影法，根據地圖比例尺精度的要求，常采用6°和3°投影帶。

6°帶的劃分是以起始子午線開始，自西向東每經差6°為一帶，全球共分為60帶。每帶中央經線的經度中和投影帶號有如下關系:

3°帶是在6°帶基礎上劃分的，它是從東經1.5°開始，每隔經差3°為一帶，全球共分為120帶。其中央經線中與投影帶號之間有如下關系:

第24頁/共40頁第25頁/共40頁C、高斯直角坐標系的建立理論上中央子午線的投影是X軸，赤道的投影是Y軸，其交點是坐標原點。點的X坐標是點至赤道的距離；點的Y坐標是點至中央子午線的距離，設為y’；y’有正有負。為了避免Y坐標出現負值，把原點向西平移500公里。為了區(qū)分不同投影帶中的點，在點的Y坐標值上加帶號N所以點的橫坐標通用值為

y=N*1000000+500000+y’第26頁/共40頁y(E)赤道OABxAyAxByBx(N)中央子午線投影500kmyAyB第27頁/共40頁

某點坐標為x=3263245m,y=21534357m表示該點位于第21個6°帶上，距赤道3263245m，距中央子午線34357m。解:

根據概念:y=y*+500km,

將坐標代入可得:534357=y*+500000y*=34357m

（結果為正表示該點在中央子午線東側，若結果為負表示該點在中央子午線西側）。第28頁/共40頁（4）平面直角坐標平面坐標系以當地的水平面為主要面(不需要投影)通常以當地的北方向為坐標軸的正方向地平坐標系只用于小的局部地區(qū)第29頁/共40頁2、地面點的高程（1）幾個基本概念高程（絕對高程、海拔、正高）-----地面點到大地水準面的鉛垂距離。假定（相對）高程-----地面點到假定水準面的鉛垂距離。高差-----兩點間的各處之差。假定水準面大地水準面高差第30頁/共40頁（2）大地水準面的確定1956年黃海高程系:根據青島驗潮站1950-1956年間的驗潮結果，作為黃海平均海水面水準原點高程：72.289m1985年國家高程基準根據青島驗潮站1952-1979年間的驗潮結果，作為黃海平均海水面水準原點高程：72.260m第31頁/共40頁第32頁/共40頁中國永久性水準原點位于青島觀象山山頂處，由中國人民解放軍總參測繪局于1954年建成，作為中國的海拔起點，全國各地的海拔高度皆由此點起算。第33頁/共40頁三、比例尺1、概念：圖上的直線長度與地面上相應線段水平投影之比。2、分類：數字比例尺、圖示比例尺3、比例尺的精度：把地形圖上0.1mm所能代表的實地水平距離稱為比例尺精度。第34頁/共40頁第四節(jié)測量基本原則

測量目的怎樣按規(guī)定要求測定地物、地貌的相對位置或絕對位置，并按一定的投影方式和規(guī)定的文字符號將其轉繪于圖紙上，形成地形圖。地形：地貌和地物第35頁/共40頁測量原則測量工作在布局上：由整體到局部

測量次序：先控制后碎部

測量精度：從高級到低級

步步有檢核控制測量與細部測量第